FPGA是什么意思?
FPGA 是一種硬件可重構的體系結構。它的英文全稱是Field Programmable Gate Array,中文名是現(xiàn)場可編程門陣列。
FPGA就是一個可以通過編程來改變內部結構的芯片,F(xiàn)PGA常年來被用作專用芯片(ASIC)的小批量替代品,
同時也在微軟、百度等公司的數(shù)據(jù)中心大規(guī)模部署,以同時提供強大的計算能力和足夠的靈活性。
FPGA的應用場景
FPGA是集成電路大產業(yè)中的小領域,5G和AI為行業(yè)增長提供確定性,國產替代疊加行業(yè)增長,國產FPGA市場騰飛在即。
1,通信領域
通信領域需要高速的通信協(xié)議處理方式,另一方面通信協(xié)議隨時都在修改,不適合做成專門的芯片,所以能夠靈活改變的功能的FPGA就成了首選
電信行業(yè)一直大量使用FPGA。電信標準不斷變化,建造電信設備非常困難,因此首先提供電信解決方案的公司往往會占領最大的市場份額。由于ASIC需要花費很長時間才能制造,因此FPGA提供了捷徑的機會。最初的電信設備版本開始采用FPGA,這引發(fā)了FPGA價格沖突。盡管FPGA的價格與ASIC仿真市場無關緊要,但電信芯片的價格卻很重要。許多年前,AT&T和朗訊制造了自己的FPGA,稱為ORCA(優(yōu)化的可重配置單元陣列),但就硅片的速度或尺寸而言,它們與Xilinx或Altera不具有競爭優(yōu)勢。
2,算法領域
FPGA對于復雜信號的處理性很強,可以處理多維信號。
3,嵌入式領域
利用FPGA構建一個嵌入式的底層環(huán)境,然后在此之上編寫一些嵌入式軟件,事務性的操作更加繁雜一些,對FPGA的操作較少。
4,在安防監(jiān)控領域
目前CPU很難做到多通道處理和只能檢測分析,但是加上FPGA之后就可以輕松解決了,尤其在圖形算法領域有得天獨厚的優(yōu)勢。
5,在工業(yè)自動化領域
FPGA可以做到多通道的馬達控制,目前馬達電力消耗占據(jù)全球能源消耗的大頭,在節(jié)能環(huán)保的趨勢下,未來各類精準控制馬達得以采用,一片F(xiàn)PGA就可以控制大量的馬達。
國產FPGA公司
1、京微齊力:二次創(chuàng)業(yè),瞄準AI云邊端
2、上海遨格芯:從編譯軟件切入生態(tài)鏈
3、廣東高云:28nm中高密度FPGA
4、深圳紫光同創(chuàng):高性能FPGA已量產商用
5、西安智多晶:小米為第四大股東
6、上海安路科技:28nm今年批量供應
7、成都華微科技:出身國家“909”工程
8、上海復旦微電子:超大規(guī)模億門級FPGA
FPGA有個最重要的概念就是IP核。
IP(Intelligent Property) 核是具有知識產權核的集成電路芯核總稱,是經過反復驗證過的、具有特定功能的宏模塊,與芯片制造工藝無關,可以移植到不同的半導體工藝中。
比如賽靈思已經基于FPGA設計好了UDP 核、PCIE xDMA 核、UART 核,我們只需要把人家的核添加到我們工程中,那么就相當于與我們的板子已經支持了這個功能。
對于FPGA 開發(fā)軟件,其提供的IP核越豐富,用戶的設計就越方便,其市場占用率就越高。
賽靈思Xilinx公司
可編程FPGA技術于上個世紀80年代初由美國賽靈思Xilinx公司發(fā)明。Xilinx于1985年首次推出商業(yè)化產品“XC2000”。
近40年來,先后有超過60家以上的公司從事過FPGA技術與產品的研發(fā),其中包括Intel、IBM、AMD、TI、GE、AT&T、摩托羅拉、朗訊、三星、東芝、飛利浦等實力雄厚的大公司,歐洲、日本、韓國、等經濟強國和中國臺灣等地區(qū)都尚未真正掌握其核心技術。